微練51固體液體和氣體梯級Ⅰ基礎練1.如圖所示，水黽靜止在水面上。主要原因是(C)A.水面的支持力B.水的浮力C.水的表面張力D.以上三個都有解析水黽沒有沉入水中的主要原因是水的表面張力，C項正確。2.(2025·威海模擬)如圖所示，折線abcd是某種固體物質在一定壓強下的熔化過程特征圖，其中縱坐標表示熱力學溫度T，橫坐標表示時間t，下列說法正確的是(D)A.ab段表示液態，bc段表示固液共存狀態，cd段表示固態B.該固體物質一定是單晶體C.a到b過程中，物質中每個分子的速率都增大D.b到c過程中，物質分子的平均動能不變，分子勢能增大解析該圖像是晶體熔化的圖像，ab段表示固態，bc段表示固液共存狀態，cd段表示液態，A項錯誤；該固體物質一定是晶體，可能是單晶體，也可能是多晶體，B項錯誤；a到b過程中，物質中分子平均速率變大，但不是每個分子的速率都增大，C項錯誤；b到c過程中，溫度不變，則物質分子的平均動能不變，但是由于吸收熱量，則分子勢能增大，D項正確。3.(2025·遼陽模擬)春天來了，雨后荷葉上有很多晶瑩剔透的水珠，如圖所示。下列說法正確的是(B)A.荷葉上的水珠呈球形是因為水珠受到重力B.在水珠表面層，水分子間的作用力表現為引力C.在水珠表面層，水分子間的作用力表現為斥力D.在水珠表面層，水分子間的作用力為零解析荷葉上的水珠呈球形是因為液體的表面張力，A項錯誤；在水珠表面層，水分子相對于水珠內部分布比較稀疏，水分子間的作用力表現為引力，B項正確，C、D兩項錯誤。4.下列關于固體、液體、氣體的說法正確的是(C)A.玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，其尖端就會變鈍，這是由于高溫使分子無規則熱運動加劇的緣故B.用磙子壓緊土壤，有助于保存地下的水分C.液晶既具有液體的流動性，又像某些晶體那樣具有光學各向異性D.某種液體是否浸潤固體，僅由液體性質決定，與固體的性質無關解析玻璃管的裂口放在火上燒熔，它的尖端就變圓，是因為熔化的玻璃在表面張力的作用下，表面要收縮到最小的緣故，A項錯誤；用磙子壓緊土壤，使土壤中的毛細管變得更細，增強毛細現象，使地下水到地面上來，B項錯誤；液晶既具有液體的流動性，又像某些晶體那樣具有光學各向異性，C項正確；浸潤與不浸潤與兩種接觸物質的性質有關，水可以浸潤玻璃，但是不能浸潤石蠟，這個現象表明一種液體是否浸潤某種固體與這兩種物質的性質都有關系，D項錯誤。5.(2025·濟南模擬)光滑地面上水平放置一個質量為M、導熱性能良好的容器，用一個質量為m、導熱性能良好的活塞封閉一定量的氣體在其中，容器與活塞的橫截面積分別為S0、S，容器內部氣體的長度為L，氣體的質量可忽略不計，活塞和容器間接觸光滑。現同時用水平向左的恒力F1和水平向右的恒力F2分別作用在活塞和容器上，且F1=F2=F，活塞和容器最終無相對運動。已知外界氣壓為p0，環境溫度恒定，則容器內部氣體縮短的長度為(D)A.p0S0p0C.p0Sp0S+F解析由題意可知氣體做等溫變化，設容器內部氣體縮短的長度為x，根據玻意耳定律可知p0LS=(p0+FS)(L-x)S，整理得x=FLp06.(2025·鎮江模擬)如圖所示為方解石形成的雙折射現象實驗的照片，下列關于方解石的說法正確的是(B)A.是非晶體B.具有固定的熔點C.所有的物理性質都是各向異性D.是由許多單晶體雜亂無章地排列組成的解析方解石的雙折射現象說明方解石具有各向異性，可知方解石是單晶體，具有固定的熔點，A項錯誤，B項正確；單晶體具有各向異性，但并非所有的物理性質都是各向異性，C項錯誤；而多晶體是由許多小的晶體雜亂無章地排列在一起組成的，使得多晶體不再具有規則的幾何外形，而且也看不出各向異性的特點，D項錯誤。7.如圖所示，兩個完全相同的圓柱形密閉容器，甲中裝滿水，乙中充滿空氣，下列說法正確的是(容器容積恒定)(D)A.兩容器中器壁的壓強都是由于分子撞擊器壁而產生的B.兩容器中器壁的壓強都是由所裝物質的重力而產生的C.甲容器中pA>pB，乙容器中pC>pDD.當溫度升高時，pA、pB不變，pC、pD都變大解析甲容器中A、B處壓強是由所裝物質的重力而產生的，乙容器中C、D處壓強是由分子撞擊器壁而產生的，A、B兩項錯誤；液體中A、B處的壓強分別為pA=p0+ρghA，pB=p0+ρghB，由于hA>hB，所以pA>pB；氣體分子間距離很大，C、D處氣體分子平均碰撞情況一致，乙容器中pC=pD，C項錯誤；當溫度升高時，pA、pB不變，乙容器中分子平均動能增大，分子熱運動更劇烈，與器壁碰撞次數增多，故pC、pD都變大，D項正確。梯級Ⅱ能力練8.(2025·襄陽模擬)將密閉著一定質量的理想氣體的導熱汽缸按如圖兩種方式放置。圖甲中豎直彈簧下端固定在水平地面上，上端與活塞相連；圖乙中豎直彈簧上端固定在天花板上，下端與活塞相連。不計汽缸內壁與活塞間的摩擦，環境溫度保持不變，彈簧始終在彈性限度內。當外界大氣壓變大時，下列說法正確的是(C)A.兩圖中彈簧彈力均變大B.圖甲中氣體壓強變大，圖乙中氣體壓強變小C.相對于地面，圖甲中汽缸位置下降，圖乙中汽缸位置上升D.相對于地面，圖甲中活塞位置下降，圖乙中活塞位置上升解析把汽缸和活塞當作整體，狀態變化前后均滿足平衡條件F=(M+m)g，故彈簧彈力保持不變，兩活塞位置保持不變，A、D兩項錯誤；題圖甲中以汽缸為研究對象，由平衡條件得Mg+p0S=p1S，p0增大，故p1增大，又由于溫度保持不變，由玻意耳定律可知，氣體體積縮小，故汽缸位置下降；題圖乙中以汽缸為研究對象，由平衡條件得Mg+p2S=p0S，p0增大，故p2增大，又由于溫度保持不變，由玻意耳定律可知，氣體體積縮小，故汽缸位置上升，B項錯誤，C項正確。9.如圖，導熱性能良好、粗細均勻的長直U形細玻璃管豎直放置在桌面上，左管封閉、右管開口且足夠長，兩段水銀柱C、D封閉著A、B兩段理想氣體，兩段理想氣體的長度l1=l2=10cm，水銀柱C的長度h1=15cm，水銀柱D左、右兩管高度差h2=20cm，U形管水平長度L=19cm。水銀柱D在右管中的長度h大于l2，大氣壓強保持p0=75cmHg不變，環境溫度不變。求:(1)A、B兩段理想氣體的壓強；(2)現將U形管緩慢順時針轉動90°，穩定后水銀柱C移動的距離大小。解析(1)A段理想氣體的壓強p1=p0+ph1=75cmHg+15cmHg=90cmHg，B段理想氣體的壓強p2=p1-ph2=90cmHg-20cmHg=70cmHg。(2)平放后p1'=p0=75cmHg，p2'=p1'-pL=75cmHg-19cmHg=56cmHg，根據玻意耳定律有p1l1=p1'l1'，p2l2=p2'l2'，解得l1'=12cm，l2'=12.5cm，則有Δx=l1'-l1+l2'-l2，解得Δx=4.5cm。答案(1)90cmHg70cmHg(2)4.5cm10.水平地面上放有一內壁光滑的圓柱形汽缸(頂部有卡扣)，內部的輕質活塞封閉一定質量的空氣，當封閉空氣的熱力學溫度T0=300K時，活塞封閉空氣的高度為3L，活塞上側到汽缸頂部的距離為L，如圖所示。現對封閉空氣緩慢加熱，活塞在上升過程中始終保持水平，外界大氣壓恒為p0=1×105Pa，封閉空氣可視為理想氣體，求:(1)活塞剛到達汽缸頂部時封閉空氣的熱力學溫度T1；(2)封閉空氣的熱力學溫度T=480K時的壓強p。解析(1)活塞剛到達汽缸頂部時，氣體發生等壓變化，則有3LST0=解得T1=400K。(2)當封閉空氣的熱力學溫度達到T1后，氣體發生等容變化，則有p0T1解得p=1.2×105Pa。答案(1)400K(2)1.2×105Pa梯級Ⅲ創新練11.如圖所示，鐵絲環上布滿肥皂液的薄膜，系在環上的棉線呈現松弛狀態，細線上A點受到右側薄膜張力F的方向可能正確的是(A)A.① B.②C.